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如何最佳地结合去马赛克与去噪?

图像与视频处理 2024-08-14 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

图像去马赛克和去噪在原始成像流水线中起着关键作用。这些过程通常被当作独立的来处理,没有考虑它们之间的相互作用。事实上,大多数经典去噪方法处理的是含噪RGB图像,而非原始图像。反之,大多数去马赛克方法处理的是无噪图像的去马赛克。真实问题是对含噪原始图像同时进行去噪和去马赛克。但如何进行这一问题尚未明确。在本文中,我们进行了大量实验和数学分析,通过低复杂度算法来解决这个问题。事实上,两个问题此前仅通过端到端的重量级卷积神经网络(CNN)联合处理,而这类网络目前与低功耗便携成像设备不兼容,且本质上依赖于特定领域(或设备)。我们的研究使我们得出结论:在中等噪声水平下,应先进行去马赛克,再进行去噪。这需要对经典去噪算法进行简单调整以适应去马赛克后的噪声,我们对此进行了论证和说明。尽管我们的主要结论是'先去马赛克,后去噪',但我们也发现对于高噪声水平,通过一种更复杂的策略可以获得适度的PSNR提升:部分CFA去噪后进行去马赛克,再对RGB图像进行第二次去噪。这些令人惊讶的结果是通过流水线的黑箱优化获得的,该优化可应用于任何其他流水线。我们在来自多个基准测试的模拟和真实含噪CFA图像上验证了我们的结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.06684,
  title  = {How to Best Combine Demosaicing and Denoising?},
  author = {Yu Guo and Qiyu Jin and Jean-Michel Morel and Gabriele Facciolo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.06684},
  year   = {2024}
}

备注

This paper was accepted by Inverse Problems and Imaging on October, 2023